Pfauenfedern können Photonische Kristalle bilden und Laserstrahlen aussenden

Wissenschaftler haben eine unerwartete Eigenschaft der farbenprächtigen Pfauenfedern entdeckt: Sie können zu Quellen von Laserlicht werden. Dies wurde erreicht, indem die Federn gefärbt und photonische Kristalle erzeugt wurden, die ein präzises gelb-grünes Laserlicht emittierten.

Laut "science.org" beschreibt die im Magazin "Scientific Reports" veröffentlichte Studie das erste dokumentierte natürliche Lasersystem im Tierreich.

Unbekannter Mechanismus führt zu konstanten Farben

Die Erkennung der Laserstrahlen aus Pfauenfedern war anspruchsvoll. Mit speziellen Labortechniken identifizierten Ko-Autor Nathan Dawson und sein Team Laserlichter aus den Augenflecken der Federn, die für das menschliche Auge unsichtbar blieben. Erstaunlicherweise emittierten die verschiedenen farbigen Bereiche identische Laserwellenlängen. Um die Laser-Emissionen zu erzeugen, mussten die Forscher die Federn mehrfach färben und trocknen.

„Das wäre so, als würde man zwei 100-seitige Würfel werfen und immer eine 74 auf dem einen Würfel und eine 83 auf dem anderen Würfel erzielen“, erklärt Dawson dieses überraschende Phänomen. Er vermutet, dass die optischen Resonatoren, die für die Verstärkung und Richtung des Lichtes zu einem Laser verantwortlich sind, in der Proteinstruktur der Federn vorhanden sind.

Anwendung in verschiedenen Bereichen: Geld, Bau und Medizin

Die Erforschung von Pfauenfedern als Laserquelle zeigt nicht nur die Innovationskraft der Natur, sondern bietet auch wertvolle Erkenntnisse für zukünftige technische Anwendungen im biomaterialwissenschaftlichen und medizinischen Bereich sowie für die Laser-Technologie.

Dawson äußerte gegenüber "science.org" die Möglichkeit, biologische Materialien in den Körper zu integrieren, um Licht für medizinische Bildgebung und therapeutische Zwecke zu erzeugen.

Die Wissenschaftsplattform "arstechnica.com" nennt weitere Anwendungsbereiche. Sobald das Verfahren vollständig verstanden ist, könnte es in der Materialtechnologie für selbstreinigende Oberflächen und zur Herstellung irisierender Oberflächen genutzt werden, die einen Regenbogeneffekt mit wechselnden Farben erzeugen. Ebenso könnten Banknoten so vor Fälschungen geschützt werden.

5 Fakten über Pfauen

Die Tiere sind nicht nur schön anzuschauen. Ihre rufe können ziemlich laut werden und so Menschen stören. Ein Stadtteil von Fairfield im US-Bundesstaat Kalifornien hatte bereits Probleme mit eine regelrechten Pfauen-Invasion.

• Auffälliges Federkleid: Das Männchen des Blauen Pfaus beeindruckt mit einer bis zu zwei Meter langen Schleppe aus Oberschwanzdeckfedern. Die irisierenden „Augen“ dienen der Abschreckung von Feinden und als visuelles Signal bei der Balz. Es gibt allerdings auch weiße Pfauen.
• Lebensraum und Verhalten: Ursprünglich aus Indien und Sri Lanka stammend, bevorzugt der Pfau dschungelartige Gebiete in Wassernähe. Er gilt als standorttreu und wird weltweit in Parkanlagen und Gärten gehalten.
• Fortpflanzung und Brutpflege: Pfauen sind polygam und leben in kleinen Familienverbänden. Die Hennen legen ihre Eier in versteckten Nestern am Waldrand ab und kümmern sich allein um Brut und Aufzucht.
• Flugfähigkeit und Schutzverhalten: Trotz seiner Größe kann der Pfau fliegen, wenn auch nur kurze Strecken. Bei Gefahr flüchtet er ins Gebüsch oder auf Bäume, wo er auch übernachtet.
• Kulturelle Bedeutung: Der Pfau gilt in vielen Kulturen als Symbol für Schönheit, Stolz und Unsterblichkeit. In Indien ist er Nationalvogel, im Islam steht er für Reinheit, und in der griechischen Mythologie ist sein Federkleid göttlichen Ursprungs.